基于概念转变策略的电流教学实践研究

摘要

电学概念是电学的重要组成部分，大量研究表明，学生在学习电学时存在着大量前概念，这些前概念影响到学生对新概念的学习。
　　本文先通过调查问卷，了解到没有学习过电学和已经学过电学的学生在电流认识上都存在有大量前概念，这些前概念妨碍了学生学习科学概念和认知发展。主要包含:“恒定电流源”、“电流消耗模型即电流沿着导线经过用电器逐渐被消耗”、“单极模型即不需要回路，只要有正极就可以产生电流”、“电流传播需要一定时间”等。
　　通过对调查问卷分析，发现有些电流的前概念是比较容易转变的，如:电流的“单极模型”、“碰撞模型”。而有一些是学生通过传统的教学方式转变困难的。本文总结出以下五种学生转变困难的前概念:①电流到某处会停下来，断开开关的前面有电流，后面没有电流;②电流的传播需要时间:离正极近的小灯泡先亮，离正极远的小灯泡后亮;③串联电路中电流“顺序”消耗模型:离正极近的灯泡电流大，离正极远的灯泡电流小;④串联电路中电流“分配”消耗模型:同样的两个小灯泡电流相等，电流等量分配;不同的小灯泡，亮的灯泡分配的电流多;⑤串联电路中电流的大小与导线的长短有关:离电源近的灯泡电流大，离电源远的灯泡电流小。
　　本研究从学生转变困难的几个前概念出发，采取有针对性的转变策略进行教学设计。如针对“电流像水流一样流到某处会停下来”这样的前概念，运用探究实验的转变策略，呈现与学生认知相冲突的实验让学生产生矛盾，进而转变前概念;针对“电流的传输是需要时间的”这样的前概念，运用直观教学转变策略，使用Flash动画将抽象的概念形象化。针对串联电路中电流规律的一些前概念，使用合作学习和探究实验相结合的策略。
　　考虑到学生大部分错误的前概念是基于“水流模型”不恰当类比，笔者分别设计了两种替代模型即:自行车模型和火车模型。这样的类比模型更容易让学生建立科学概念，把所学到的知识应用到新情境中。
　　最后，笔者对初中学生关于电流的前概念及其概念转变问题进行了实践性研究，并对前概念转变策略的效果进行了检测。通过对学生前后测的结果分析，学生对“电流瞬时性、断路处电流、电流消耗模型、恒定电流源模型、电阻位置对电流的影响”这几个典型的前概念都表现出很好的转变效果，证明了在教学设计中所采取的转变策略是有效的。

目录

摘要

第1章 绪论

1．1 研究的背景和意义

1．2 研究的内容和方法

1．3 核心概念界定

1．3．1 前概念

1．3．2 概念转变

1．3．3 认知冲突

1．3．4 类比

第2章 相关理论基础和文献综述

2．1 概念学习的相关理论基础

2．1．1 皮亚杰的认知发展机制理论

2．1．2 建构主义学习理论

2．1．3 维果斯基的“最近发展区”理论

2．1．4 奥苏贝尔的有意义学习理论

2．2 相关文献综述

2．2．1 国内关于简单电路前概念的研究现状

2．2．2 国外关于简单电路错误概念的研究现状

2．2．3 国内外关于概念转变教学的概述

2．2．4 文献综述小结

第3章 有关初中物理电流前概念的调查和结果分析

3．1 调查研究的总体设计

3．2 研究对象

3．3 测试结果分析

3．3．1 对没有学习过电学知识的初中学生的调查问卷进行分析

3．3．2 对学过电学的初三学生的调查问卷进行分析

3．3．3 调查问卷总结与教学启示

第4章 基于概念转变策略的电流教学设计和实施

4．1 教学设计总体思路

4．2 电流概念的教学设计与实施

4．2．1 电流概念的教学设计

4．3．2 具体实施情况

4．3．3 教学总结与反思

4．4 串联电路电流规律的教学设计与实施

4．4．1 基于概念转变的串联电路电流规律的教学设计

4．4．2 具体实施情况

4．4．3 本节课教学总结与反思

4．5 前后测对比分析

第5章 研究的结论和不足

5．1 研究的结论

5．2 研究不足

参考文献

附录

致谢

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